燃煤電廠脫硫廢水處理技術(shù)

王俊杰

摘 要：近年來，為了應(yīng)對(duì)我國日益嚴(yán)峻的大氣環(huán)境，國內(nèi)大多數(shù)燃煤電廠加裝了脫硫設(shè)備。但該技術(shù)的使用過程中產(chǎn)生了大量脫硫廢水，本文在簡單介紹脫硫廢水特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，綜述了傳統(tǒng)的三聯(lián)箱處理工藝、正在興起的脫硫廢水零排放技術(shù)以及廢水噴霧蒸發(fā)處理技術(shù)。

關(guān)鍵詞：脫硫廢水處理 三聯(lián)箱處理工藝 脫硫廢水零排放 廢水噴霧蒸發(fā)處理技術(shù)

中圖分類號(hào)：TM621.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）03（c）-0119-02

近年來，我國大氣環(huán)境日趨嚴(yán)峻，特別是在華北一帶惡劣天氣頻發(fā)。為此，相關(guān)部門展開了多項(xiàng)工作。在火電行業(yè)，被稱為“史上最嚴(yán)”的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB13223011）》于2012年1月1日起實(shí)施。因此，國內(nèi)大中型以上的燃煤發(fā)電機(jī)組都在進(jìn)行環(huán)保設(shè)備的升級(jí)改造，例如加裝石灰石石膏煙氣脫硫設(shè)備。但是，在實(shí)際的運(yùn)行中，會(huì)產(chǎn)生大量的脫硫廢水，該類廢水主要包含高濃度硫酸鹽、氯化鹽、懸浮物和重金屬等，這類廢水對(duì)環(huán)境、人體健康都有極大的危害，因此研究脫硫廢水的處理有很重要的意義。

1 脫硫廢水特點(diǎn)

（1）國內(nèi)大多數(shù)火電廠脫硫廢水的水質(zhì)呈弱酸性，PH值大約在4.0～6.0之間。（2）懸浮物含量高，質(zhì)量濃度大約為1.0x104～1.5x104mg/L，主要是未反應(yīng)完全的石灰石漿液和石膏晶體顆粒，大部分的懸浮物可以經(jīng)過一定時(shí)間的自然澄清。（3）金屬離子種類多且濃度高，主要包括Ca2+、Mg2+、Fe2+、Al3+等，其中Ca2+、Mg2+在溫度較高的情況下容易結(jié)垢，嚴(yán)重影響到電廠的安全運(yùn)行。并且脫硫廢水中的氟化物和重金屬也是嚴(yán)重超標(biāo)的。（4）腐蝕性強(qiáng)，廢水中含有大量的Cl-、F-、SO42-、SO32-，鹽分含量高，對(duì)設(shè)備的腐蝕性很強(qiáng)。

2 脫硫廢水處理工藝

2.1 傳統(tǒng)三聯(lián)箱處理工藝

三聯(lián)箱脫硫廢水處理技術(shù)主要包括中和、沉淀、絮凝、澄清幾個(gè)步驟。在中和箱中向脫硫廢水加堿（一般是石灰溶液）調(diào)節(jié)廢水的 pH值，然后加入硫酸氯化鐵等絮凝劑和助凝劑沉積脫硫廢水中的懸浮物和重金屬離子。沉積物在水池底部形成污泥，澄清后的水調(diào)節(jié)PH至中性后仍含有大量氯離子不能直接外排，得通過例如蒸發(fā)結(jié)晶的措施去除。而污泥經(jīng)過脫水機(jī)脫水，脫水液回流至中和箱繼續(xù)反應(yīng)。三聯(lián)箱處理技術(shù)如圖1所示。

2.2 電廠脫硫廢水零排放

零排放的主要技術(shù)路線通常包括預(yù)處理單元、濃縮單元、蒸發(fā)結(jié)晶單元3個(gè)部分，工藝流程見圖2。

預(yù)處理是零排放的準(zhǔn)備工作，不僅保證了后續(xù)蒸發(fā)設(shè)備的穩(wěn)定工作，并且控制著產(chǎn)品鹽的品質(zhì)。目前采用較多的是兩級(jí)化學(xué)加藥澄清的方法。在一級(jí)反應(yīng)器中投加石灰和硫化物，去除Mg2+、重金屬，然后混凝絮凝沉淀，去除TSS。在二級(jí)反應(yīng)器中投加碳酸鈉，進(jìn)一步去除鈣硬度，然后澄清。濃縮單元采用熱蒸發(fā)濃縮發(fā)，通過除鹽技術(shù)使脫硫廢水濃縮減量的同時(shí)實(shí)現(xiàn)清水回收。脫硫廢水處理中常用的熱濃縮工藝有多效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)（MED）、立管降魔機(jī)械蒸汽壓縮蒸發(fā)系統(tǒng)（MVC）和臥式噴淋機(jī)械蒸汽壓縮蒸發(fā)系統(tǒng)（MVC）。經(jīng)蒸發(fā)濃縮后廢水中的TDS濃度提高到200000 mg/L左右，從而回收近80%左右的水分。也大大降低了后續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶單元的處理量。蒸發(fā)結(jié)晶單元將濃縮產(chǎn)生的高濃度鹽水進(jìn)行進(jìn)一步蒸發(fā)，分離出結(jié)晶鹽。結(jié)晶工藝主要包括多效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)、臥式噴淋機(jī)械蒸汽壓縮蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)、強(qiáng)制循環(huán)機(jī)械蒸汽壓縮蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)以及自然晾曬。

2.3 新型廢水噴霧蒸發(fā)處理技術(shù)

基于煙道蒸發(fā)的脫硫廢水零排放技術(shù)，將脫硫廢水用泵送至除塵器前煙道，利用壓縮空氣將廢水在煙道內(nèi)霧化，霧化后的廢水迅速蒸發(fā)，廢水中的固體物（重金屬、雜質(zhì)以及各種金屬鹽等）和灰一起隨煙氣進(jìn)入電除塵器，在電除塵器中被電極捕捉，隨灰一起外排。該技術(shù)方案能夠?qū)崿F(xiàn)脫硫廢水真正的零排放，能適當(dāng)降低進(jìn)入脫硫系統(tǒng)的煙氣溫度，減少了FGD系統(tǒng)的耗水量。并且由于煙氣濕度增加、煙氣溫度降低，能減小灰的比電阻，有利于提高電除塵器的除塵效率。

3 結(jié)語

目前國內(nèi)對(duì)于脫硫廢水的處理主要是集中于懸浮物、金屬鹽和改善其PH性質(zhì)等的處理，使之達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)外排。但是對(duì)于外排物里面含有的重金屬并沒有很好的解決，大多數(shù)摻雜在建筑原材料里面，很長時(shí)間內(nèi)這些重金屬對(duì)人體健康都有極大的威脅，隨著環(huán)保的要求越來越嚴(yán)格，未來會(huì)朝著脫硫廢水重金屬污染處理的方向。

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